5.3.4 Визначення ширини розкриття тріщин

5.3.4.1 Ширина тріщин w_k може визначатись за виразом (5.8):

w_k = s_r,max (ε_sm – ε_cm), (5.8)

де:

s_r,max - максимальний крок тріщин;

ε_sm - середні деформації в арматурі при відповідному сполученні навантажень, включно з впливом прикладених деформацій та при врахуванні впливу жорсткості при розтягу. Враховуються тільки додаткові деформації розтягу, що мають місце при деформації бетону на тому ж рівні вище нуля;

ε_cm - середня деформація бетону між тріщинами.

5.3.4.2 ε_sm – ε_cm може визначатись за наступним виразом:

ε_sm – ε_cm = (5.9)

де

_s - напруження у розтягнутій арматурі в перерізі з тріщинами. Для елементів напружуваних на упори, _s можна замінити на зміну напружень Δ_p у попередньо напруженій арматурі від стану нульової деформації бетону на тому ж рівні.

α_е - відношення E_s/E_cm;

ρ_p,eff - (А_s +₁² А_p^’)/ А_c,eff, (5.10)

А_p^’ і А_c,eff визначаються за 5.3.2.3;

₁ - згідно з виразом (5.5);

k_t - коефіцієнт, що залежить від тривалості навантаження

k_t = 0,6 для короткотривалого навантаження,

k_t = 0,4 для довготривалого навантаження.

5.3.4.3 У випадках, коли зчеплена арматура розміщена достатньо близько в центрах в межах розтягнутої зони (крок ≤ 5(с +  /2), максимальний кінцевий крок тріщин можна визначити за виразом (5.11) (див. рисунок 5.2).

s_r,max = k₃c + k₁ k₂ k₄  / ρ_p,eff, (5.11)

де

 - діаметр стрижня. Якщо у перерізі використовуються стрижні різних діаметрів, то необхідно визначити еквівалентний діаметр _eq. Для перерізу зі стрижнями n₁ діаметром ₁ і n₂ діаметром ₂ можна застосовувати наступний вираз:

_eq = ; (5.12)

с - захисний шар бетону для поздовжньої арматури;

k₁ - коефіцієнт, що враховує характеристики зчеплення арматури:

= 0.8 для стрижнів із високим зчепленням;

= 1,6 для стрижнів із фактично гладкою поверхнею (наприклад напружувані пучки);

k₂ - коефіцієнт, що враховує розподіл деформацій:

= 0.5 для згину

= 1,05 для чистого розтягу.

Рисунок 5.2 - Ширина тріщин, w_k, на поверхні бетону в залежності

від відстані між стрижнями

У випадку розтягу з ексцентриситетом, або для локальних зон, необхідно застосовувати проміжні значення k₂, які можна визначити із відношення:

k₂ = (ε₁ + ε₂)/2 ε₁, (5.13)

де

ε₁ – найбільша;

ε₂ – найменша деформація на границях перерізу, який розглядається, визначені для перерізу з тріщинами.

Примітка: Рекомендованими величинами k₃ і k₄ є 3,4 та 0,425, відповідно.

Якщо крок зчепленої арматури перевищує 5(с +  /2) (див. рисунок 5.2) або якщо зчеплена арматура у розтягнутій зоні відсутня, то можна знайти верхню границю ширини тріщини за припущення максимального кроку тріщин:

s_r,max = 1,3(h – x), (5.14)

5.3.4.4 Якщо кут між віссю головних напружень і напрямком арматури, для елементів армованих у двох ортогональних напрямах, є суттєвим (>15^o), то крок тріщин може визначатись за наступним виразом:

s_r,max = , (5.15)

де

θ - кут між арматурою в напрямку осі y і напрямом головних напружень розтягу;

s_r,max,y s_r,max,z - крок тріщин, визначений згідно 5.3.4.3 у напрямках y і z, відповідно.

4.3.4.5 Для стін, що зазнають ранньої термічної усадки, а площа перерізу горизонтальної арматури не відповідає вимогам 5.3.2, і якщо низ стіни обмежений попередньо виконаною основою, то можна припускати, що s_r,max дорівнює 1,3 висоти стіни.